CN104062893B - 一种用于工频充电机预约充电的定时器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于工频充电机预约充电的定时器，包括单片机、时钟电路、按键电路、数码管显示屏与输出继电器；所述单片机包括STC12C5A60S2芯片、复位电阻R9和晶振电路，所述芯片分别与时钟电路、按键电路、数码管显示屏与输出继电器连接，所述输出继电器的输出端与工频充电机连接。本发明的定时器可在不改变现有工频充电机的电路板充电模式和硬件电路上来实现工频充电机的预约充电功能，从而可以充分地利用夜间电力消耗少、效率高和使用成本低的优点来提前设定夜间时间来充电，提高充电效率并降低用电成本。

Description

一种用于工频充电机预约充电的定时器

技术领域

本发明涉及一种定时器，具体涉及一种用于工频充电机预约充电的定时器。

背景技术

工频充电机采用安时平衡充电技术，运用先进的智能动态调整充电技术对用电设备进行充电，其原理及结构简单，使用电子元器件少，不容易受电网扰动的干扰特别适合在恶劣的工作环境下工作，可靠性和稳定性高，使用寿命长，易维护。目前在市场上工频充电机的数量占主要部分。

随着市场经济的发展，工业用电也越来越昂贵，国家推出了阶梯电价的政策以及峰谷分时电价的政策。白天用电数量多，导致效率低，耗电量大；而夜间电力消耗少，效率高且使用成本低，所以用户都希望采用夜间充电方式对用电设备进行充电。除此之外，客户还希望能够根据自己设定的时间来充电。但现有的工频充电机都不带预约充电功能，不能根据客户的设定时间进行充电，导致充电时间受到限制，影响生产，降低工作效率，增加电力成本。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种用于工频充电机预约充电的定时器，可提高工作效率并降低用电成本。

本发明的技术方案是：用于工频充电机预约充电的定时器，定时器包括单片机、时钟电路、按键电路、数码管显示屏与输出继电器；所述单片机包括STC12C5A60S2芯片、复位电阻R9和晶振电路，所述STC12C5A60S2芯片的第9脚与复位电阻R9连接，芯片的第19、20脚与晶振电路连接形成回路，所述晶振电路是由晶振Y1与电容C5、C6构成；所述芯片分别与时钟电路、按键电路、数码管显示屏与输出继电器连接，所述输出继电器的输出端与工频充电机连接。

进一步，所述单片机、时钟电路与输出继电器的输入端均与两级供电电路连接；所述两级供电电路中第一级电路是由二极管D1、稳压管Q5和电阻R1、R2串联后与二极管D2串联构成，第二级电路是由稳压芯片7805与电容C1、C2构成；所述第一级电路与输出继电器连接输出12V电压，第二级电路分别与所述的STC12C5A60S2芯片、时钟电路连接输出5V电压。

进一步，所述时钟电路包括DS1302时钟芯片、晶振电路和纽扣电池，所述时钟芯片的第2、3脚与晶振电路连接形成回路，所述晶振电路是由晶振Y2与电容C3、C4构成；时钟芯片的第1、8脚之间串接一纽扣电池；时钟芯片的第7、6、5脚分别与所述的STC12C5A60S2芯片的第1、2、3脚连接实现通信。

进一步，所述按键电路包括五个并联的按键，所述五个按键分别通过限流电阻与所述的STC12C5A60S2芯片的第4、5、6、28、29脚依次连接。其中三个按键为轻触式按键，另两个为自锁式按键。一个为模式按键，该按键可以实现显示、小时、分钟三种模式的切换；第二、三为加减按键；第四为时钟/定时切换按键；第五为定时/非定时功能切换按键，当第五个按键断开时，打开定时功能，只有达到定时时间输出继电器才闭合；当第五个按键闭合时，打开非定时功能，输出继电器一直闭合。

进一步，所述数码管显示屏包括数码管与三极管，所述数码管与三极管的输入端分别通过限流电阻与所述的STC12C5A60S2芯片连接，三极管的输出端与数码管连接。

进一步，所述数码管为四位八段数码管，每段位选信号由一个三极管进行驱动，实现24小时时间格式的动态显示，即当单片机输出的相应位选信号来导通其相连接的三极管，再选通该位数码管进行显示。

进一步，输出继电器包括继电器K1与三极管驱动电路，所述继电器K1的线圈的两端反并接一个续流二极管D3，继电器K1的触点端与工频充电机的电路板的输出控制线连接；所述三极管驱动电路包括三极管Q6，所述三极管Q6的一端与所述继电器K1的线圈连接、第二端通过限流电阻R14与所述的STC12C5A60S2芯片的第7脚连接、第二端与第三端之间串接一上拉电阻R15。

所以本发明在不改变现有工频充电机的电路板充电模式和硬件电路上，通过外加定时器，实现现有工频充电机的充电预约功能。其中单片机通过采集时钟电路和按键电路的信号，经过STC12C5A60S2芯片把时钟信息和定时信息实时显示在数码管显示屏上；当达到预约时间或非定时模式下，通过输出继电器输出充电控制信号给充电机，以启动充电机实现预约充电。

由于定时器电路主要利用单片机和时钟电路组合进行控制，定时精准，操作简单；时钟电路中的DS1302时钟芯片采用两级供电电路与纽扣电池两种供电方式进行供电，从而保证了充电机在断电情况下也能精确计时。

本发明中定时器采用模块化设计，其只有4路外围接线，安装更方便。并能够兼容现有各种型号的充电机，安装方便，可靠性高。目前市场上现有的定时器只能实现简单的定时功能，而本发明的定时器是专门针对蓄电池充电机设计的专用定时模块。其主要优点如下:该定时器自带电源模块，电压范围24V-100V，适用现有各种电压等级的充电机；该定时器不但可以通过按键实现定时充电，也可以通过里面的时钟模块实现预约充电，两种模式可相互切换，功能更加强大；该定时器模块模块化设计，把显示、按键输入、继电器输出集成在一起，跟外部的充电机连接简单，受外围环境的影响小。

本发明的工频充电机由于连接有定时器，在使用时客户可根据自己设定的时间来充电，从而可以充分地利用夜间电力消耗少、效率高和使用成本低的优点来提前设定夜间时间来充电，提高充电效率并降低用电成本。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明电路原理图。

图2为定时器的电路布置图。

图3为定时器中的单片机的电路图。

图4为定时器中的两级供电电路的电路图。

图5为定时器中的时钟电路的电路图。

图6为定时器中的按键电路的电路图。

图7为定时器中的数码管显示屏的电路图。

图8为定时器中的输出继电器的电路图。

具体实施方式

如图1所示，一种预约充电的工频充电机，工频充电机2电连接有定时器1，所述定时器1包括单片机1-4，单片机1-4的输入端分别与时钟电路1-2、按键电路1-3连接、输出端分别与数码管显示屏1-6、输出继电器1-5连接；单片机1-4、时钟电路1-2与输出继电器1-5均由两级供电电路1-1进行供电；所述输出继电器1-5的输出端与工频充电机2连接。

如图2、3所示，单片机包括STC12C5A60S2芯片、复位电阻R9和晶振电路，所述STC12C5A60S2芯片的第9脚与复位电阻R9连接，芯片的第19、20脚与晶振电路连接形成回路，所述晶振电路是由晶振Y1与电容C5、C6构成；STC12C5A60S2芯片的VOC接脚与两级供电电路连接。

如图4所示，两级供电电路中第一级电路是由二极管D1、稳压管Q5和电阻R1、R2串联后与二极管D2串联构成，第二级电路是由稳压芯片7805与电容C1、C2构成；所述第一级电路与输出继电器1-5连接输出12V电压，第二级电路分别与单片机1-4的STC12C5A60S2芯片、时钟电路1-2连接输出5V电压。J1端口为定时器的电源输入引脚，与外接电源连接。

如图5所示，时钟电路包括DS1302时钟芯片，DS1302时钟芯片的第2、3脚与晶振电路连接形成回路，所述晶振电路是由晶振Y2与电容C3、C4构成；时钟芯片的第1、8脚之间串接一纽扣电池；时钟芯片的第7、6、5脚分别与所述的STC12C5A60S2芯片的第1、2、3脚连接实现通信。

如图6所示，按键电路包括五个并联的按键S1、S2、S3、S4、S5，按键S1通过限流电阻R3与STC12C5A60S2芯片的第4脚连接，按键S2通过限流电阻R4与STC12C5A60S2芯片的第5脚连接，按键S3通过限流电阻R5与STC12C5A60S2芯片的第6脚连接，按键S4通过限流电阻R7与STC12C5A60S2芯片的第28脚连接，按键S5通过限流电阻R8与STC12C5A60S2芯片的第29脚连接。其中按键S1、S2、S3为轻触式按键，按键S4、S5为自锁式按键。按键S1为模式按键实现显示、小时、分钟三种模式的切换；按键S2、S3加减按键；按键S4为时钟/定时切换按键；按键S5为定时/非定时功能切换按键，当第五个按键断开时，打开定时功能，只有达到定时时间输出继电器才闭合；当第五个按键闭合时，打开非定时功能，输出继电器一直闭合。

如图7所示，数码管显示屏包括四位八段数码管U4与三极管Q1、Q2、Q3、Q4，四位八段数码管U4的输入端通过限流电阻R470与STC12C5A60S2芯片的第32-39脚连接，三极管Q1、Q2、Q3、Q4的输入端分别通过限流电阻R10、R11、R12、R13与STC12C5A60S2芯片的21-24脚连接，三极管Q1、Q2、Q3、Q4的输出端均与四位八段数码管U4连接，三极管Q1、Q2、Q3、Q4的第三端均与两级供电电路连接。

所述数码管为四位八段数码管，每段位选信号由一个三极管进行驱动，实现24小时时间格式的动态显示，即当单片机输出的相应位选信号来导通其相连接的三极管，再选通该位数码管进行显示。

如图8所示，输出继电器包括继电器K1与三极管驱动电路，所述继电器K1的线圈的两端反并接一个续流二极管D3，继电器K1的触点端与工频充电机1的电路板的输出控制线连接；所述三极管驱动电路包括三极管Q6，所述三极管Q6的一端与所述继电器K1的线圈连接、第二端通过限流电阻R14与所述的STC12C5A60S2芯片的第7脚连接、第二端与第三端之间串接一上拉电阻R15。

以上实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行修改或变动的都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于工频充电机预约充电的定时器，包括单片机、时钟电路、按键电路、数码管显示屏与输出继电器；所述单片机包括STC12C5A60S2芯片、复位电阻R9和第一晶振电路，所述STC12C5A60S2芯片的第9脚与复位电阻R9连接，芯片的第19、20脚与第一晶振电路连接形成回路，所述第一晶振电路是由晶振Y1与电容C5、C6构成；所述芯片分别与时钟电路、按键电路、数码管显示屏与输出继电器连接，所述输出继电器的输出端与工频充电机连接；其特征在于：所述单片机、时钟电路与输出继电器的输入端均与两级供电电路连接；所述两级供电电路中第一级电路是由二极管D1、稳压管Q5和电阻R2依次串联后与电阻R1并联，然后再与二极管D2串联构成；第二级电路是由稳压芯片7805与电容C1、C2构成；所述第一级电路与输出继电器连接输出12V电压，第二级电路分别与所述的STC12C5A60S2芯片、时钟电路连接输出5V电压；所述时钟电路包括DS1302时钟芯片、第二晶振电路和纽扣电池，所述时钟芯片的第2、3脚与第二晶振电路连接形成回路，所述第二晶振电路是由晶振Y2与电容C3、C4构成；时钟芯片的第1、8脚之间串接一纽扣电池；时钟芯片的第7、6、5脚分别与所述的STC12C5A60S2芯片的第1、2、3脚连接实现通信。

2.根据权利要求1所述的用于工频充电机预约充电的定时器，其特征在于：所述按键电路包括五个并联的按键，所述五个按键分别通过限流电阻与所述的STC12C5A60S2芯片的第4、5、6、28、29脚依次连接。

3.根据权利要求1所述的用于工频充电机预约充电的定时器，其特征在于：所述数码管显示屏包括数码管与三极管，所述数码管与三极管的输入端分别通过限流电阻与所述的STC12C5A60S2芯片连接，三极管的输出端与数码管连接。

4.根据权利要求3所述的用于工频充电机预约充电的定时器，其特征在于：所述数码管为四位八段数码管。

5.根据权利要求1所述的用于工频充电机预约充电的定时器，其特征在于：所述输出继电器包括继电器K1与三极管驱动电路，所述继电器K1的线圈的两端反并接一个续流二极管D3，继电器K1的触点端与工频充电机的电路板的输出控制线连接；所述三极管驱动电路包括三极管Q6，所述三极管Q6的一端与所述继电器K1的线圈连接、第二端通过限流电阻R14与所述的STC12C5A60S2芯片的第7脚连接、第二端与第三端之间串接一上拉电阻R15。